Đọc truyện Chương 4

♥ AzTruyen.Top - Trang đọc truyện hoàn toàn miễn phí!

Chương 4

Trước Sau

Màu nền

Font chữ

Font size

Chiều cao dòng

Chương IV: Thiết kế hình học đường đô thị

(12 tiết)

A – Thiết kế mặt cắt ngang đường đô thị (6 tiết).

B – Thiết kế mặt bằng (bình đồ) đường đô thị (3 tiết).

C – Thiết kế mặt cắt dọc đường đô thị (3 tiết).

D – Quy hoạch chiều đứng đường đô thị.

***************************

Chương IV: Thiết kế hình học đường đô thị

A - Thiết kế mặt cắt ngang đường đô thị

§1: Các yếu tố chính của mặt cắt ngang đường đô thị

Khái niệm cơ bản

1. Định nghĩa:

Mặt cắt ngang đường đô thị là mặt cắt thẳng góc với tim đường. Mặt cắt ngang được xây dựng trong phạm vi đường đỏ xây dựng (chỉ giới xây dựng). Chiều rộng của đường đỏ xây dựng được xác định theo tính chất, công dụng của đường và quy mô của đô thị. Khác với đường ngoài đô thị, tính chất của đường đô thị thể hiện chủ yếu ở mặt cắt ngang. Thông qua mặt cắt ngang có thể thấy rõ được một phần chức năng và tác dụng của tuyến đường. Do đó khi thiết kế mặt cắt ngang đường đô thị phải giải quyết một cách tổng hợp các vấn đề về chính trị, kinh tế, kỹ thuật và kiến trúc. Khi thiết kế đường đô thị, thông thường thiết kế mặt cắt ngang trước, sau đó thiết kế mặt bằng và mặt cắt dọc của đường.

2. Các lưu ý khi thiết kế:

Về mặt cơ bản, thiết kế đường đô thị vẫn áp dụng các nguyên tắc tính toán thiết kế như đối với đường ngoài đô thị. Tuy nhiên, do đặc thù của đường đô thị có nhiều giao cắt nên đòi hỏi chặt chẽ về cao độ mặt đường. Ngoài ra trên đường đô thị còn bố trí các hệ thống thoát nước, cây xanh, chiếu sáng, đường điện, thông tin,…và đặc biệt là phối hợp với các công trình kiến trúc khác để tạo ra cảnh quan đô thị cho nên nó cũng có những yêu cầu riêng cần lưu ý:

Số lượng nút giao thông lớn

khống chế cao độ mặt đường; tăng sự phức tạp cho bản thiết kế; đòi hỏi thêm các giải pháp nâng cao an toàn; các yêu cầu thiết kế, kiến trúc riêng cho nút;

Giao thông nội bộ chiếm tỷ lệ lớn trong lưu lượng giao thông

cần nhiều đường rẽ;

Việc sử dụng đất để xây dựng đường gặp nhiều khó khăn;

Quy hoạch mạng lưới đường phải tuân theo quy định kiến trúc chung của đô thị.

3. Nhiệm vụ chính:

Nhiệm vụ chính của công tác thiết kế mặt cắt ngang đường đô thị là xác định một cách hợp lý chiều rộng, vị trí và cao độ của các bộ phận của đường, đảm bảo xe chạy an toàn, thông suốt và tiện lợi, đảm bảo thoát nước mặt, yêu cầu kiến trúc, vệ sinh môi trường.

Khi thiết kế phải đồng thời xét việc bố trí các công trình nổi và ngầm dưới mặt đất trong phạm vi mặt cắt ngang và các công trình xây dựng hai bên đường.

Để thiết kế tốt mặt cắt ngang cần xác định rõ một số vấn đề như sau:

Tính chất và chức năng của tuyến đường.

Thành phần và lưu lượng giao thông (xe và người) trên đường hiện tại và trong tương lai.

Các công trình ngầm cần được bố trí ở hiện tại và trong tương lai.

Tính chất và chiều cao của các công trình sẽ được xây dựng hai bên đường;

Điều kiện tự nhiên tại khu vực đường đi qua (địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, thủy văn…).

II.

Các yếu tố chính của mặt cắt ngang đường phố:

Các yếu tố của mặt cắt ngang đường phố thay đổi tùy theo quy mô, cấp hạng của từng dự án, theo quy định tiêu chuẩn của từng quốc gia, nhưng về cơ bản gồm 3 bộ phận chính: phần xe chạy (bao gồm các làn xe cơ giới, làn xe thô sơ, hoặc bố trí chung cả hai loại phương tiện trên một làn); hè phố (vỉa hè) và dải trồng cây xanh. Ngoài ra, trên đường đô thị còn có thể gồm cả dải phân cách, phần xe chạy cho tàu bánh sắt (cùng hoặc khác cao độ).

1. Phần xe chạy:

Là bộ phận chính đảm nhận nhiệm vụ lưu thông cho các loại xe trên đường. Phần xe chạy bao gồm phần đường dành cho xe cơ giới và phần đường dành cho xe thô sơ. Các loại xe này có thể tổ chức cho chạy chung trên một dải đường hay tách riêng trên các dải khác nhau tùy theo cách tổ chức giao thông cho từng tuyến. Chiều rộng mặt đường phải đảm bảo xe chạy an toàn, thông suốt.

2. Dải phân cách:

a. Chức năng:

Tách các luồng giao thông theo hướng ngược chiều (có thể là 1 hướng rộng, 1 hướng hẹp)

Tách luồng giao thông chạy suốt có tốc độ cao với luồng giao thông địa phương (đường gom, đường xe buýt...).

Tách luồng giao thông cơ giới và xe thô sơ.

Dải phân cách rộng là quỹ đất cho việc mở rộng đường trong tương lai.

Ngoài ra, đối với các luồng xe ngược chiều, dải phân cách được bố trí đủ rộng, được trồng cây còn có tác dụng ngăn luồng ánh sáng đèn pha ôtô đi ngược chiều về ban đêm.

Đối với dải phân cách lớn còn là nơi bố trí các công trình phục vụ giao thông và mỹ quan như chiếu sáng, cây xanh, biển báo, đèn tín hiệu các công trình ngầm: thoát nước, điện, thông tin, khí đốt...

b. Cấu tạo

Dải phân cách tách phần xe chạy với các yếu tố khác của đường phải cao hơn phần xe chạy 15 – 20 cm.

Để phân tách giao thông theo các chiều khác nhau trên một dải xe chạy, dải phân cách có thể cao hơn, hoặc ở cùng độ cao với phần xe chạy. Khi có độ cao cùng với mặt phần xe chạy được kẻ thành 1 hoặc 2 đường song song với tim phần xe chạy bằng màu trắng hoặc bằng đinh hay bằng vạch sơn màu rộng từ 10 – 15 cm.

Vị trí, chức năng của dải phân cách

Chiều rộng tối thiểu của dải phân cách (m)

Cấp, loại đường phố

Đường cao tốc

Cấp đô thị

Cấp khu vực

Cấp nội bộ

Phân cách luồng giao thông chính khi:

Giao thông nội bộ

8(5)

6(2)

Giao thông xe điện

6(2)

3(2)

Giao thông xe đạp

Giao thông đi bộ

Phân tách hè đường với đường xe điện

Phân tách hè đường với xe đạp

Phân tách hè đường với hướng xe ngược chiều trong luồng giao thông chính

Theo quy định TCVN 4054-05, phải cắt dải phân cách giữa để làm chỗ quay đầu xe.

Chỗ quay đầu xe được bố trí như sau:

nhau

ới

1,0

khi

bề

rộng

dải

nhỏ

4,5

á 4

khi

dải

rộng

4,5

- Trước các công trình hầm và cầu lớn.

Chiều

chỗ

cắt

của

dải

phải

ủ

cho

tải

ó 3

trục

quay

ầu

Chỗ

cắt

gọt

theo

ạo

tạo

thuận

lợi

cho

vỉa

phố

vỉa

è):

Hè phố là bộ phận tính từ mép ngoài bó vỉa tới chỉ giới đường đỏ. Hè phố chỉ được cấu tạo ở tuyến phố mà không có trên đường ô tô thông thường.

a. Chức năng

Là phần đường dành cho người đi bộ, trồng cây xanh, bố trí hệ thống chiếu sáng, các công trình ngầm (cấp, thoát nước; điện; thông tin...). Một số nước châu Âu, Nhật Bản còn bố đường xe đạp trên vỉa hè.

Ở nước ta, vỉa hè đôi khi thường bị sử dụng sai mục đích như để xe máy, hoạt động tiểu thương kiểu gia đình...

b. Cấu tạo

Chiều

rộng

phố

đư

ợc

ịnh

theo

chức

đư

ợc

ặt

khi

quy

hoạch

dựng

thiết

kế

Tham

khảo

TCXDVN

104-2007.

ối

với

oạn

phố

bị

ể

mở

rộng

mặt

đư

ờng

(đ

iểm

dừng

ỗ

bus

,…)

bề

rộng

phố

lại

đư

ợc

nhỏ

phải

ủ

ể

đá

ứng

nhu

cầu

bộ

è đ

bộ

- đư

ờng

bộ

một

phần

bề

rộng

của

phố

phục

vụ

ời

bộ

è đ

bộ

- đư

ờng

bộ

cần

đư

ợc

phủ

mặt

bằng

vật

liệu

cứng

liền

khối

hoặc

lắp

ảm

bảo

cho

bộ

lại

thuận

lợi

tho

ớc

tốt

Bề

rộng

è đ

bộ

- đư

ờng

bộ

đư

ợc

ịnh

theo

ợng

bộ

Trong

đó

–

số

bộ

–

bề

rộng

một

bộ

–

ợng

bộ

–

khả

của

một

bộ

ời

giờ

Chiều

rộng

của

một

bộ

ờng

từ

0,75 – 0,8

bộ

tay

vali

ở

khu

vực

bến

,…

lấy

= 1,0 – 1,2

tay

vali

Số

bộ

cần

thiết

ịnh

đư

ợc

theo

khả

của

một

bộ

số

ời

giờ

cao

iểm

Khả

của

một

bộ

thể

đư

ợc

ịnh

Pđb = (1000V/L), người/h

Trong

đó

–

khoảng

giữa

ời

ớc

à đ

liền

–

tốc

ộ

bộ

Khả

của

đư

ờng

bộ

thể

ịnh

theo

thức

kinh

nghiệm

P’ = 3600*B*v*ρ, người/h

Trong đó B – chiều rộng dải đường đi bộ, m;

V – tốc độ đi bộ, km/h;

ρ – mật độ người trên 1m2.

Quy phạm kỹ thuật thiết kế quy định khả năng thông hành của một làn đi bộ trên hè phố như sau:

Điều kiện đi bộ

Khả năng thông hành của 1 làn đi bộ, người/h

Dọc hè có cửa hàng, nhà cửa

700

Hè tách xa nhà, cửa hàng

800

Hè trong dải cây xanh

1000

Đường dạo chơi

600

Dải đi bộ cát qua đường ô tô (cùng mức)

1200

Độ dốc ngang hè phố thông thường được quy định như sau:

+ i = 1,5 – 2,0% đối với hè làm bằng hỗn hợp nhựa đường;

+ i = 1,5 – 2,5% đối với hè lát gạch, tấm bêtông;

+ i = 2,0 – 3,0% đối với hè lát sỏi, đá dăm;

Độ dốc dọc hè đường: nhìn chung là cùng với độ dốc dọc phần đường xe chạy. Tuy nhiên, có thể do địa hình, để giảm khối lượng đào đắp, dốc dọc hè phố có thể có trị số khác. Khi độ dốc dọc hè vượt quá 12%, phần đường đi bộ cần làm thành bậc.

4. Dải trồng cây xanh:

a. Chức năng:

+ Tạo được bóng mát cho hè và phần xe chạy.

+ Bảo vệ nhà hai bên đường bớt tiếng ồn, bụi, hơi độc do ôtô xả ra.

+ Các yêu cầu về kiến trúc, mỹ thuật.

+ Phải đồng thời đáp ứng yêu cầu về vệ sinh (hoa quả, lá cây gây ra) và màu sắc trang trí theo mùa trong năm.

b. Cấu tạo

Thiết kế cây xanh trên đường phố tùy thuộc vào cấp, loại và chiều rộng của chúng; tính chất của nhà cửa được trồng theo các dạng sau:

+Trồng cây thành hàng trên vỉa hè.

+ Trồng thành hàng trên các dải được tách riêng.

+ Hàng rào bụi cây.

+ Dải trồng cỏ, trồng hoa với những cây riêng lẻ hay khóm cây và bụi cây.

+ Vườn hoa.

Bề rộng dải cây xanh thường được quy định như sau:

Trồng cây 1 hàng: 2m

2 hàng: 5m

Cây bụi, bãi cỏ: 1m

5. Đường xe đạp

a) Tổ chức lưu thông:

Giao thông xe đạp có thể tổ chức lưu thông trong đô thị theo những cách sau:

- Dùng chung phần xe chạy hoặc làn ngoài cùng bên tay phải với xe cơ giới. Trường hợp này chỉ được áp dụng đối với đường phố cấp thấp hoặc phần đường dành cho xe địa phương.

- Sử dụng vạch sơn để tạo một phần mặt đường hoặc phần lề đường làm các làn xe đạp. Có thể áp dụng trên các loại đường phố có tốc độ thiết kế nhỏ hơn 70km/h.

- Tách phần đường dành cho xe đạp ra khỏi phần xe chạy và lề đường nhờ các giải pháp bảo hộ như: lệch cốt cao độ, rào chắn, dải trồng cây.

- Đường dành cho xe đạp tồn tại độc lập có tính chuyên dụng.

b) Cấu tạo:

Đường xe đạp thiết kế giao thông 1 chiều, thông thường bố trí cả hai bên đường.

Chỉ thiết kế đường xe đạp 2 chiều ở vùng công viên, ngoài đô thị.

Cấu tạo nền đường xe đạp theo đúng yêu cầu như nền đường của phần ôtô chạy.

Kết cấu áo đường phần xe đạp phải được thiết kế đáp ứng cho xe ô tô con và ô tô công vụ sử dụng khi cần thiết.

Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường xe đạp lấy theo bảng sau:

Các chỉ tiêu chủ yếu của đường xe đạp

Trị số tính toán

Khi xây dựng mới

Khi xây dựng trong điều kiện hạn chế

Tốc độ tính toán

Bán kính đường cong tối thiểu trên bình đồ, m

- Khi không cần siêu cao

150

- Khi có siêu cao

Bán kính đường cong đứng tối thiểu, m

- Đường cong lồi

600

400

- Đường cong lõm

150

100

Độ dốc dọc tối đa ứng với chiều dài dốc, 0/00

- Dốc dài 50 m

- Dốc dài 100 m

- Dốc dài 150 m

- Dốc dài 200 m

- Dốc dài hơn 200 m

20-5

Độ dốc dọc tối thiểu (theo rãnh dọc)

Độ dốc ngang mặt đường, 0/00

15-20

Chiều cao tĩnh không tối thiểu, m

2.5

Bề rộng phần xe chạy, m

1 làn xe cho 1 chiều

1.00

0.70

2 làn xe cho 1 chiều

1.75

1.50

2 làn xe cho 2 chiều

2.00

1.70

Chú ý: - Đường xe đạp tách biệt với đường ôtô bằng bó vỉa, dải cây xanh có chiều rộng

0.8m hoặc dải an toàn thiết bị an toàn chuyên dùng.

- Chỉ thiết kế đường xe đạp 2 chiều ở vùng công viên, ngoài đô thị.

Số

ạp

theo

một

ớng

đư

ợc

ịnh

theo

thức

Trong

đó

–

ợng

ạp

ở

giờ

cao

iểm

–

khả

của

một

ạp

thể

lấy

1500

Chiều

rộng

mặt

đư

ờng

chạy

theo

một

ớng

theo

thức

= 1,0*

+ 0,5

Khi

thiết

kế

đư

ờng

ạp

tối

thiểu

lấy

bề

rộng

3,0

nhằm

mục

đí

thể

đư

ợc

những

ờng

hợp

cần

thiết

khi

cải

tạo

tổ

chức

giao

lại

sẽ

kinh

tế

III.

dạng

mặt

cắt

ngang

đư

ờng

phố

Tùy thuộc vào loại đường, cấp đường, điều kiện xe chạy, địa hình, tình hình các công trình sẽ xây dựng dọc theo hai bên đường phố mà có thể có các dạng trắc ngang điển hình như sau:

Đường phố chính toàn thành:

Đường giao thông chính khu vực:

Đường phố cục bộ:

Đường cao tốc thành phố:

§2: Phần đường xe chạy. Cấu tạo và tính toán.

Phần đường xe chạy là bộ phận chính đảm nhận nhiệm vụ lưu thông cho các loại xe trên đường. Phần xe chạy bao gồm phần đường dành cho xe cơ giới và phần đường dành cho xe thô sơ. Các loại xe này có thể tổ chức cho chạy chung trên một dải đường hay tách riêng trên các dải khác nhau tùy theo cách tổ chức giao thông cho từng tuyến.

Chiều rộng mặt đường phải đảm bảo xe chạy an toàn, thông suốt. Chiều rộng mặt đường do số làn xe quyết định. Số làn xe lại phụ thuộc vào lưu lượng xe, thành phần xe chạy trong tương lai, và khả năng thông qua của mỗi làn, tuy nhiên cũng nên xét 1 làn cho dải đỗ xe.

Khi thiết kế phần đường xe chạy (lấy xe ô tô làm cơ sở thiết kế), cần giải xác định một số vấn đề sau: số làn xe cần thiết, chiều rộng một làm xe và cách bố trí các làn xe.

I. Chiều rộng phần đường xe chạy, chiều rộng làn xe và số làn xe chạy:

Bề rộng phần đường xe chạy có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của dòng xe, tốc độ chạy xe, khả năng thông hành và an toàn giao thông. Xác định chiều rộng làn xe nói riêng và chiều rộng phần đường xe chạy nói chung là một bài toán kinh tế kỹ thuật vô cùng quan trọng vì mặt đường là một công trình rất đắt, thường chiếm tỷ lệ cao trong kinh phí xây dựng đường. Chiều rộng phần đường xe chạy và chiều rộng một làn xe xác định không thỏa đáng hoặc là quá rộng sẽ gây lãng phí, hoặc là quá hẹp sẽ ảnh hưởng đến tốc độ xe chạy và làm giảm an toàn giao thông. Mở rộng phần đường xe chạy trong hầu hết các trường hợp có thể hóa giải được các lỗi về thiết kế. Chính vì vậy việc xác định bề rộng phần xe chạy là một trong những nhiệm vụ chính khi thiết kế và xây dựng đường đô thị.

1) Bề rộng phần xe chạy:

Về cơ bản, là tổ hợp của nhiều làn xe, vì vậy khi thiết kế phần xe chạy cần xác định số làn xe, bề rộng một làn xe và cách bố trí các làn xe.

Công thức tổng quát để xác định bề rộng phần xe chạy:

B = Σbi, m

n – số làn xe (bao gồm các làn xe cơ giới, thô sơ chung hoặc riêng).

bi – chiều rộng làn xe thứ i.

Trong trường hợp bề rộng các làn xe là như nhau thì về rộng phần xe chạy xác định theo công thức:

B = n*b, m

2) Chiều rộng một làn xe:

Chiều rộng một làn xe được xác định trên cơ sở chiều rộng thân xe và khoảng cách an toàn giữa các xe. Chiều rộng thân xe do cấu tạo của xe quyết định, thường là 2,0m đối với xe con, 2,5m – 2,7m đối với xe tải, xe bus. Khoảng cách an toàn giữa các thân xe, giữa bánh xe và bó vỉa phụ thuộc vào tốc độ xe chạy, làn xe bên cạnh là cùng chiều hay ngược chiều, ngoài ra còn phụ thuộc vào kỹ thuật lái xe và trạng thái tâm lý người lái xe. Vì vậy các làn xe có vị trí khác nhau trên mặt cắt ngang đường phố có thể có chiều rộng khác nhau.

Công thức tính bề rộng làn xe ngoài cùng:

Trong đó: b – bề rộng thùng xe;

c – cự ly giữa hai bánh xe;

x – khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh;

y – khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy. Đối với đường đô thị, y tính từ sườn thùng xe đến mép đá vỉa;

Khi phần xe chạy gồm nhiều làn xe thì bề rộng những làn xe ở giữa được tính theo công thức:

B = b + x1 + x2

Trong đó: x1, x2 – khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh.

Các giá trị của x, y có thể được tính như sau:

Y = 0,5 + 0,005*V, m

X = 0,5 + 0,005*V, m (khi làn xe bên cạnh ngược chiều)

X = 0,35 + 0,005*V, m (khi làn xe bên cạnh cùng chiều).

Nói chung, có nhiều cách để xác định chiều rộng một làn xe. Các cách này chủ yếu dựa vào quan trắc, tìm ra quy luật và đưa ra những công thức hay những con số để xác định. Trong đô thị chiều rộng một làn xe biến đổi trong phạm vi b = 2,75 – 3,75m, có bội số 0,25m tương ứng với loại đường, tốc độ thiết kế, và hình thức tổ chức giao thông. Tham khảo TCXDVN104-2007.

3) Số làn xe:

Số làn xe trên mặt cắt ngang là số nguyên. Số làn xe cơ bản được xác định theo loại đường khi đã được quy hoạch và kết hợp với công thức tính toán:

n = N/(Z*Ptt)

n – số làn xe yêu cầu;

N – lưu lượng xe thiết kế theo giờ ở năm tính toán;

Ptt – khả năng thông hành tính toán của một làn xe (xe/h, xcqđ/h);

Z – hệ số sử dụng khả năng thông hành;

Hệ số sử dụng khả năng thông hành là tỷ số giữa lưu lượng xe thiết kế (N) với khả năng thông hành tính toán (Ptt). Hệ số Z là một thông số đại diện để cụ thể hóa mức phục vụ của đoạn đường khi thiết kế. Tham khảo TCXDVN104-2007.

Nếu làn xe dùng chung cho các phương tiện giao thông thì các phương tiện này sẽ được quy đổi về một loại thuần nhất là xe con.

II. Độ dốc ngang phần đường xe chạy:

Phần đường xe chạy là nơi tập trung nước mặt và đưa nước vào các giếng thu để dẫn ra ngoài. Do đó phần đường xe chạy phải có độ dốc ngang nhất định.

Trên đường phố hai chiều, không có dải phân cách, từ hai làn xe trở lên, điểm cao nhất thường bố trí ở tim phần xe chạy.

Trên đường phố 1 chiều, có 4 làn xe trở lên, điểm cao nhất thường bố trí ở tim phần xe chạy hoặc điểm tiếp giáp giữa các mép làn nào đó tùy thuộc vào thiết kế tổ chức giao thông sử dụng làn;

Trên đường phố có dải phân cách rộng, mỗi hướng có 4 làn trở lên, điểm cao nhất thường bố trí ở tim phần xe chạy hoặc điểm tiếp giáp giữa các mép làn nào đó tùy thuộc vào thiết kế tổ chức giao thông sử dụng làn.

Các trường hợp không thuộc những quy định trên thì bố trí dốc ngang 1 mái.

Khi xác định độ dốc ngang cần xem xét các yếu tố sau:

Thoát nước ngang: độ dốc ngang phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đường. Mặt đường càng không nhẵn, nước chảy càng chậm, cần độ dốc ngang lớn hơn và ngược lại. Ở nước ta mưa nhiều nên dùng độ dốc ngang tương đối lớn.

Loại mặt đường

Độ dốc ngang (‰)

Bê tông xi măng và bê tông nhựa

15 – 25

Các loại mặt đường nhựa khác

20 – 30

Đá dăm, đá sỏi

25 – 35

Cấp phối, đất gia cố

40 – 40

Ghi chú:

Khi độ dốc dọc lớn nên chiết giảm độ dốc ngang cho trong bảng trên từ 5 - 15‰, nhưng vẫn đảm bảo để độ dốc ngang thông thường không bé hơn 15‰. Khi độ dốc dọc nhỏ, độ dốc ngang được thiết kế thay đổi trong phạm vi lề đường và mặt đường có chiều rộng 1,5 – 2,0m cách rãnh biên để tăng khả năng thoát nước mặt đường và thu nước vào giếng thu.

III. Lưu lượng xe thiết kế:

1. Tính toán lưu lượng xe thiết kế:

Lưu lượng xe là số lượng xe đi qua một mặt cắt hay một đoạn đường đang được xem xét trong đơn vị thời gian (giờ, ngày đêm,…). Lưu lượng xe là cơ sở quan trọng để thiết kế đường. Chiều rộng phần xe chạy phải tương ứng với lưu lượng xe, đảm bảo xe chạy an toàn và nhanh chóng. Nếu phần xe chạy quá hẹp sẽ dẫn đến ùn tắc, nếu quá rộng sẽ gây lãng phí đầu tư xây dựng. Vì vậy để đảm bảo xác định được chiều rộng phần xe chạy hợp lý phải xác định được lưu lượng xe thiết kế không chỉ ở thời điểm hiện tại mà còn trong tương lai, vào cuối thời kỳ phục vụ của đường.

Lưu lượng xe chạy thay đổi theo thời gian trong năm, theo ngày trong tuần và theo giờ trong ngày. Vào giờ cao điểm lưu lượng xe chạy trên đường cao nhất. Nếu ở thời điểm này xe chạy an toàn, thông suốt, thì ở những thời điểm khác trong ngày cũng có thể đảm bảo xe chạy bình thường. Vì vậy, người ta thường lấy lưu lượng xe giờ cao điểm để xác định số làn xe cần thiết và chiều rộng phần xe chạy.

a) Lấy lưu lượng xe giờ cao điểm là lưu lượng xe thiết kế:

Lưu lượng xe giờ cao điểm ở đây là lưu lượng xe giờ cao điểm tiêu biểu thường xuất hiện trong năm, số liệu thường do quan trắc mà có. Nếu lấy lưu lượng xe giờ cao điểm lớn nhất trong năm để thiết kế, thì có thể đảm bảo xe chạy thông suốt trong cả năm, nhưng không kinh tế. Để xác định cường độ xe giờ cao điểm tiêu biểu trong năm có thể dùng phương pháp quan trắc cường độ xe giờ cao điểm trong ngày, trong tuần, trong tháng, trong mùa khác nhau, chọn ra cường độ xe tiêu biểu. Cường độ xe giờ cao điểm tiêu biểu về cơ bản gần bằng cường độ xe giờ cao điểm bình quân cả năm.

b) Lấy lưu lượng xe ở giờ thứ 30 trên đường cong tần suất lưu lượng xe làm lưu lượng thiết kế:

Dùng thiết bị quan trắc suốt ngày đêm trong năm, có thể xác định được cường độ xe theo giờ trong cả năm. Lưu lượng này dùng để tính toán số làn xe, xét chất lượng dòng (mức phục vụ) và tổ chức giao thông. Cường độ xe bình quân ngày trong năm (QA) sẽ là:

QA = (tổng lưu lượng xe cả năm)/365, xe/ngày

Vẽ một hệ tọa độ lấy hoành độ làm giờ trong cả năm (365x24 = 8760h) và tung độ là trị số % của QH / QA, căn cứ vào số liệu quan trắc được, vẽ đường cong lần lượt theo trị số (QH / QA) từ to đến nhỏ, gọi là đường cong tần suất lưu lượng xe. Đường cong này có thể vẽ được theo từng tuyến, theo từng năm. Từ rất nhiều đường cong vẽ được, có thể phát hiện một quy luật chung là đường cong có thể có vị trí khác nhau (cao hoặc thấp) và độ cong khác nhau, nhưng dạng đường cong cơ bản thì giống nhau. Đường cong từ giờ thứ 50 trở đi thoải, tức trị số (QH / QA) giảm ít dần, còn độ dốc đường cong trước giờ thứ 30 tăng nhanh, tức trị số (QH / QA) tăng nhanh.

Như vậy có thể xác định được phạm vi hợp lý của cường độ xe thiết kế trong khoảng giờ thứ 30 – 50. Vì sau giờ thứ 50 độ dốc đường cong giảm dần.

Căn cứ vào kết quả thống kê nhiều số liệu quan trắc, ở nước ngoài người ta thường lấy cường độ xe giờ thứ 30 làm cường độ xe thiết kế. Cường độ xe thiết kế giờ thứ 30 này chiếm khoảng 10 – 16% cường độ xe bình quân ngày trong năm (ở khu nội thành 10 – 12% QA, khu ngoại thành – 15% QA).

c) Tham khảo số liệu giao thông trên đường tương tự của đô thị cùng quy mô để xác định lưu lượng xe thiết kế:

phương pháp này chỉ sử dụng đối với đường mới xây hoặc đường cải tạo thiếu số liệu quan trắc về giao thông.

d) Xác định cường độ xe thiết kế theo số liệu quy hoạch của đô thị:

căn cứ vào quy hoạch chung của đô thị, biết được các điểm tập trung người và hàng hóa, có thể xác định được quy mô dòng người, dòng hàng hóa, từ đó ước đoán được lưu lượng xe và cường độ xe thiết kế.

Trong bốn phương pháp trên, lấy phương pháp quan trắc và thống kế làm chính, phương pháp ước toán làm phụ. Đối với đường mới có thể dùng phương pháp d, tham khảo phương pháp c.

2. Hiệu chỉnh lưu lượng xe thiết kế:

Sau khi xác định được lưu lượng xe thiết kế, căn cứ vào tình hình xe chạy thực tế mà hiệu chỉnh như sau:

a) Hệ số phân bố không đều theo chiều xe chạy:

Lưu lượng xe/h là lưu lượng xe/h theo cả hai chiều. Nhưng trong thực tế lưu lượng xe hai chiều thường khác nhau. Phần lớn trên đường chính đô thị, lưu lượng xe hai chiều rất khác nhau vào giờ cao điểm, lúc đi làm hay giờ tan tầm. Vì vậy sau khi xác định được lưu lượng xe thiết kế cần xét thêm hệ số phân bố không đều theo hai chiều (K):

K = N’/N

N’ – lưu lượng xe một chiều

N – lưu lượng xe cả hai chiều.

Trường hợp nếu quan trắc được lưu lượng xe theo cả hai chiều thì chỉ cần nhân đôi lưu lượng xe của chiều lớn hơn là được.

Ví dụ: lưu lượng xe cả hai chiều là 1500 xe, theo chiều A

B là 810 xe, từ B

A là 690 xe, hệ số phân bố không đều như sau:

KAB = 810/1500 = 0,54

K BA = 690/1500 = 0,46

Như vậy lưu lượng xe thiết kế sau khi hiệu chỉnh theo hệ số K là:

1500 x 0,54 x 2 = 1 620 xe/h

b) Hệ số quy đổi thành phần xe:

Trên đường đô thị thường có nhiều loại xe cùng chạy chung, để có thể tính toán năng lực thông xe, cần quy đổi về một loại xe chuẩn. Đối với xe chuẩn, hệ số bằng 1, còn các loại xe khác căn cứ vào diện tích chiếm đất của đường, vào tốc độ xe chạy, vào thành phần của loại xe đó trong dòng xe, vào ảnh hưởng của loại xe đó đến các đối tượng giao thông khác, xe chạy trên đường thẳng hay khi vào nút,… mà xác định hệ số quy đổi. Xe quy đổi trong trường hợp thông thường được quy ước là xe con (xcqđ), hệ số quy đổi các loại xe ra xe con được tham khảo theo bảng sau:

TCXDVN 104-2007

Loại xe

Tốc độ thiết kế, km/h

≥ 60

30, 40, 50

≤ 20

Xe đạp

0,5

0,3

0,2

Xe máy

0,5

0,25

0,15

Xe ô tô con

1,0

Xe tải 2 trục và bus dưới 25 chỗ

2,0

2,5

Xe tải có từ 3 trục trở lên và bus lớn

2,5

3,0

3,5

Xe kéo moóc và bus có khớp nối

3,0

4,0

4,5

Ghi chú:

Trường hợp sử dụng làn chuyên dụng (bus, xe tải, xe đạp,…) thì xe thiết kế là xe chuyên dụng, không cần quy đổi ra xe con.

Không khuyến khích tổ chức xe đạp chạy chung làn với xe ô tô trên các đường có tốc độ thiết kế ≥ 60 km/h

3. Tính toán cường độ xe ở năm thiết kế:

Năm thiết kế (năm tương lai) là năm cuối cùng của thời hạn tính toán sử dụng khai thác đường. Trong thiết kế đường đô thị, năm thiết kế được xác định theo loại đường:

20 năm đối với đường cao tốc, đường phố chính đô thị.

15 năm đối với các loại đường khác được làm mới và mọi loại đường được nâng cấp, cải tạo trong đô thị.

Từ 3 đến 5 năm đối với các nội dung tổ chức giao thông và sửa chữa đường.

Các phương pháp xác định cường độ xe ở năm thiết kế:

Ước toán theo số lượng xe tăng trưởng bình quân hàng năm:

Nt = N + t * ∆N

Nt – cường độ xe ở năm thiết kế (xe/ngày đêm hoặc xe/h);

N – cường độ xe quan trắc được ở năm cuối cùng (xe/ngày đêm hoặc xe/h);

t – số năm tính toán (kể từ năm quan trắc cuối cùng tới năm thiết kế);

∆N – lượng xe tăng trưởng bình quân hàng năm (xe/ngày đêm hoặc xe/h).

Ví dụ:

Năm

1991

1992

1993

1994

1995

Bình quân

Cường độ xe ngày đêm bình quân năm N

2000

2180

2420

2650

2930

Lượng xe tăng trưởng hàng năm ∆N

180

240

230

280

233

Tỷ lệ tăng trưởng, %

9,0

11,0

9,5

10,6

Đến năm 2010 (sau 15 năm) cường độ xe thiết kế là:

N15 = 2930 + 15 * 233 = 6425 xe/ngày đêm

Ước toán theo tỷ lệ xe tăng trưởng bình quân năm:

Theo tỷ lệ xe tăng trưởng bình quân hàng năm:

Nt = N(1+At)

Nt, N, t – ý nghĩa như trên;

A – tỷ lệ tăng trưởng xe bình quân mỗi năm (%) được tính như sau:

A = (233/2930) = 7,95%

Do đó: N15 = 2930 (1 + 0,0795*15) = 6424 xe/ngày đêm.

Theo tỷ lệ xe tăng trưởng bình quân năm sau hơn năm trước:

Nt = N(1+α)t

α – tỷ lệ xe tăng trưởng bình quân năm sau hơn năm trước (%)

Theo ví dụ trên α = 10%

N15 = 2930 (1+ 0,10)15 = 12 239 xe/ngày đêm.

Sử dụng công thức nào để ước toán cường độ xe thiết kế tùy thuộc vào quy luật tăng trưởng xe hàng năm và tăng trưởng kinh tế của Nhà nước.

§3. Tính toán khả năng thông xe của phần đường xe cơ giới.

Khả năng thông xe tức là số lượng xe tối đa có thể chạy qua một mặt cắt ngang đường trong một đơn vị thời gian, thường được biểu thị bằng xe/h. Khả năng thông xe lớn có nghĩa là số xe có thể chạy qua được nhiều, hiệu quả sử dụng đường cao, thỏa mãn được yêu cầu lưu lượng xe lớn.

I. Tính khả năng thông xe theo khoảng cách không gian giữa hai xe:

1. Không xét khoảng cách hãm xe của xe trước:

Khi xe chạy, xe nọ nối đuôi xe kia, liên tục, cách nhau một khoảng cách nhất định đảm bảo an toàn và chạy với tốc độ đều. Khi đó mỗi xe chiếm một diện tích nhất định trên đường, diện tích đó gọi là diện tích động, khoảng cách giữa hai xe chạy gọi là khoảng cách động (L0).

L0 = (V/3,6)t + (V2*K)/(254(φ ± i)) + l + l0, m

V – tốc độ xe chạy, km/h;

t – thời gian phản ứng tâm lý của lái xe (t = 1,0 – 2,0 s);

K – hệ số an toàn của phanh;

φ – hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường, φ = 0,2 – 1,0 tùy thuộc vào trạng thái mặt đường;

i – độ dốc dọc của đường, khi lên dốc dùng dấu +, xuống dốc dùng dấu trừ;

l – chiều dài xe (l = 5m đối với xe du lịch, l = 7m đối với xe tải, l = 9m đối với xe bus lớn, l = 14m đối với xe liên kết);

l0 – khoảng cách an toàn (l0 = 3 – 5m).

Như vậy khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe là:

N = 1000V/L0 (xe/h)

Theo công thức này, L0 có trị số tương đối lớn so với thực tế, thiên về an toàn. Trị số N tính được nhỏ hơn so với quan trắc thực tế.

2. Có xét đến khoảng cách hãm của xe trước:

Trường hợp hai xe I và II chạy trên cùng một làn xe, cùng một tốc độ. Khi xe I phát hiện chướng ngại vật, hãm xe gấp bắt đầu từ điểm M1, dừng lại ở điểm N1, theo trị số giảm tốc a1. Khi xe I bắt đầu hãm xe ở điểm M1 thì xe II phát hiện đèn phanh đỏ của xe I, cảm thấy nguy hiểm và cũng bắt đầu hãm xe. Tuy nhiên khi lệnh hãm xe được thực hiện thì xe II vẫn đi thêm một quãng đường tương ứng với thời gian phản ứng tâm lý t (đi đến điểm M2) và dừng lại ở điểm N2 theo trị số giảm tốc a2. Sauk hi hai xe hoàn toàn dừng lại thì cách nhau một khoảng cách an toàn l0, do đó:

L0 + Sh1 = (V/3,6)t + Sh2 + l + l0

L0, l, l0, V, t – ý nghĩa giống như trên.

Sh1, Sh2 – chiều dài hãm xe của xe I và xe II

L0 = (V/3,6)t + Sh2 + l + l0 – Sh1

Khi tính năng hãm xe của hai xe như nhau, có: Sh1 = Sh2

L0 = (V/3,6)t + l + l0

N = 1000V/L0 (xe/h)

Khả năng thông xe tính theo công thức trên lớn hơn so với quan trắc thực tế, do trong thực tế, dưới tác động của nhiều nhân tố, tâm lý lái xe luôn muốn giữ một khoảng cách an toàn nhất định.

Thông thường trong thực tế khả năng thông xe quan sát được nằm trong khoảng cách hai cách tính toán trên. Cho nên có thể sử dụng trị số bình quân của hai cách tính trên để xác định khả năng thông xe lý thuyết.

II. Tính khả năng thông hành theo khoảng cách thời gian giữa hai xe:

Khi xe chạy trên cùng một làn xe, xe chạy với tốc độ đều, liên tục, xe nọ cách xe kia một khoảng thời gian nhất định ti (giây) để đảm bảo cách nhau một khoảng cách an toàn. Khi đó khả năng thông xe lý thuyết là:

với ti = L/V

Trong đó

ti – khoảng thời gian để đảm bảo an toàn giữa hai xe, s

t – thời gian phản ứng tâm lý của lái xe, t=1 – 2 s

v – vận tốc xe, m/s

Sh : là chiều dài hãm xe (dùng số liệu thống kê thực tế), m (ví dụ với v=60 km/h, Sh = 24 m, mặt đường bêtông nhựa khô);

l0 – khoảng cách an toàn, m;

l – chiều dài xe, m.

Chú ý:

Trong điều kiện giao thông đô thị, tốc độ xe thường trong khoảng 25 – 40 km/h. Căn cứ vào kết quả tính toán có thể thấy khoảng cách thời gian giữa hai xe từ 2,5 đến 3,2 giây, khả năng thông xe của 1 làn xe cơ giới N=1000 – 1100 xe/h, và thường lấy trị số trung bình để tính toán.

Khả năng thông xe tính toán được theo các phương pháp trên đều là trong điều kiện lý tưởng. Trong thực tế, điều kiện xe chạy rất khác: đường dốc, đường vòng, ảnh hưởng của làn xe kế bên, chỗ giao cắt, người đi bộ,…nên khả năng thông xe sẽ giảm. Đối với một tuyến đường, khả năng thông xe thường được xác định tại chỗ bất lợi nhất (nút giao cắt,…).

III. Những nhân tố ảnh hưởng đến khả năng thông xe:

1. Ảnh hưởng của số làn xe đối với khả năng thông xe:

Đường đô thị thường được tổ chức cho xe chạy hai chiều, mỗi chiều có thể có nhiều làn xe. Do mỗi làn xe có vị trí khác nhau nên chịu ảnh hưởng của các làn xe khác cũng khác nhau, khả năng thông xe của từng làn xe cũng khác nhau. Làn xe phía trong giáp tim đường, chịu ảnh hưởng ít hơn, khả năng thông xe lớn hơn so với làn phía ngoài. Theo kết quả từ nhiều quan trắc thực tế, khả năng thông xe tương đối của các làn xe có thể đánh giá như sau:

Làn xe thứ 1 (giáp tim đường): γ1 = 1

Làn xe thứ 2: γ2 = 0,85

Làn xe thứ 3: γ3 = 0,7

Làn xe thứ 4: γ4 = 0,5

Làn xe thứ 5: γ5 = 0,4

Nếu thiết kế nhiều làn xe quá, tác dụng tăng khả năng thông xe không lớn, ngược lại làm cho giao thông tập trung, dễ sinh ra hiện tượng hỗn loạn, khó khăn cho việc tổ chức quản lý. Thông thường đối với đô thị nhỏ và trung bình tối đa không nên có quá 4 làn x echo cả hai chiều (chưa kể phần xe thô sơ) trên đường phố cấp đô thị, còn đối với đô thị lớn và đặc biệt lớn là 4 – 6.

Trường hợp với số làn xe đó mà vẫn không đáp ứng được yêu cầu giao thông, thì có thể dùng một số biện pháp như: cải tạo mạng lưới đường, xây dựng thêm đường song song, điều chỉnh tổ chức giao thông, bố cục lại các bộ phận của đường đô thị, nhất là những điểm tập trung người và hàng hóa để phân tán bớt xe cộ.

2. Ảnh hưởng của chỗ đường giao nhau cùng mức (α):

Chỗ đường giao nhau cùng mức có ảnh hưởng rất lớn đối với khả năng thông xe. Khi lưu lượng xe trên hai đường giao nhau bằng nhau thì khả năng thông xe ở mỗi đường giảm đi ít nhất 50%.

Tại chỗ đường giao nhau cùng mức, xe trên đường này bị xe trên đường kia cắt ngang, phải dừng lại. Hao phí thời gian do xe phải dừng lại, giảm tốc khi đỗ và tăng tốc khi chạy khá lớn, nhất là khi khoảng cách giữa các giao cắt ngắn. Mặt khác, khi xe dừng lại chờ vượt qua đường, động cơ vẫn hoạt động, do đó nhiêt liệu tiêu hao một cách vô ích. Lượng xăng này vào khoảng 1,0 – 1,2l/h đối với xe con, 1,5 – 2,0 l/h đối với xe tải nhẹ, 2,5 – 3,0l/h đối với xe tải trung bình.

Do ảnh hưởng của nút giao nhau cùng mức nên thời gian xe chạy tăng lên, làm giảm khả năng thông xe theo hệ số α:

α = (thời gian xe chạy thẳng không phải dừng giữa hai nút/thời gian xe chạy thực tế giữa hai nút).

Xét về phương diện khả năng thông xe, khoảng cách giữa hai giao cắt không nên quá ngắn. Xét về phương diện yêu cầu của khách bộ hành, khoảng cách này không nên quá dài. Nói chung, thông thường với khoảng cách 800 – 1000m (trên đường phố chính) là hợp lý.

3. Ảnh hưởng của chiều rộng làn xe (

K1)

Chiều rộng làn xe b<3,5m sẽ làm giảm tốc độ, do đó làm giảm khả năng thông xe. Hệ số giảm theo chiều rộng làn xe biểu thị ở bảng dưới:

Chiều rộng làn xe, m

Hệ số giảm K1

3,50

3,25

0,94

3,00

0,85

2,75

0,77

4. Ảnh hưởng của người qua đường(K2):

Theo số liệu quan trắc, khi lưu lượng khách bộ hành qua đường hai chiều đạt 500 người/h, thì hệ số giảm khả năng thông xe K2 = 0,63.

5. Ảnh hưởng của các nhân tố khác (K3):

Như ảnh hưởng của vượt xe, của chỗ đường giao nhau với đường sắt,…Khi thiết kế cần thu thập số liệu để xác định hệ số giảm khả năng thông xe.

6. Khả năng thông xe của đường nhiều làn xe:

Căn cứ vào kết quả xác định các nhân tố ảnh hưởng tới khả năng thông xe trên, khả năng thông xe của một làn xe là:

N0 = N(γn*α*K1*K2*K3), xe/h

Khi không xét tới ảnh hưởng của các hệ số K2, K3, thì công thức trên có thể viết như sau: N0 = N(γn*α*K1), xe/h

Trường hợp phải xét đến hệ số giảm K2, K3 cần tổ chức quan trắc để xác định. Khả năng thông xe của một làn xe trên đường đô thị có nhiều xe cơ giới cùng chạy thường bằng khoảng 500 xe/h.

Khả năng thông xe của phần đường nhiều làn xe (Nđ) là tổng khả năng thông xe của các làn:

Nđ = Σ N(γn*α*K1), xe/h

§4. Các dạng mặt cắt ngang phần đường xe chạy.

Mặt cắt ngang phần xe chạy có thể có 3 dạng: lồi, lõm và nghiêng một mái.

Dạng lồi được dùng phổ biến nhất.

Dạng nghiêng một mái có thể được dùng trong trường hợp đường xe chạy không rộng quá 9m. Dạng lõm ít được dùng và chỉ có thể được dùng ở đường có tiêu chuẩn kỹ thuật thấp như đường trong khu nhà ở, đường có cống thoát nước ngầm đặt ở giữa. Khi dùng dạng này, chiều cao bó vỉa có thể thấp hơn để tiện cho người đi qua đường.

Đối với dạng lồi có thể có mấy loại hình sau:

I. Mặt cắt ngang dạng parabol:

Mặt cắt ngang dạng này có một số ưu điểm sau: độ dốc ngang ở phần giữa tương đối nhỏ, càng ra phía mép độ dốc ngang càng lớn, nên thoát nước thuận lợi, hình dáng đẹp, được dùng tương đối phổ biến. Nhược điểm của dạng này là: độ dốc ngang phần giữa tương đối nhỏ nên xe cộ thường tập trung vào giữa, làm cho mặt đường mau hỏng, mặt khác thi công khó khăn do độ dốc ngang thay đổi. Có một số mặt cắt ngang dạng parabol sau:

1. Dạng parabol bậc 2:

Công thức tính toán có dạng:

Với

rong đó:

h : là chiều cao độ vồng của phần mặt đường;

i : là độ dốc ngang trung bình của phần mặt đường.

B : là chiều rộng của phần xe chạy

Thông thường người ta thường chia chiều rộng B thành 10 khoảng có độ lớn bằng nhau, khi đó độ dốc của từng đoạn sẽ là:

Với x = 0,1B; 0,2B; 0,3B; 0,4B; 0,5B xác định được h1 = h; h2 = 0,96h; h3 = 0,84h; h4 = 0,64h; h5 = 0,36h

Loại mặt cắt ngang này thích hợp với mặt đường có chiều rộng nhỏ hơn 12m và loại mặt đường đá dăm, cấp phối có độ dốc tương đối lớn. Nhược điểm của nó là ở phần giữa tương đối thoải, ở phần mép tương đối dốc nên nếu độ dốc bình quân tương đối lớn thì độ dốc ở mép rất lớn, như vậy bất lợi cho xe chạy.

2. Dạng parabol bậc 2 cải tiến:

Công thức tính toán có dạng:

trong đó:

h : là chiều cao độ vồng của phần mặt đường;

B : là chiều rộng của phần xe chạy.

ịnh

đư

ợc

= 0,88

= 0,72

= 0,52

= 0,28

Dạng

mặt

cắt

ngang

ó đ

ộ

dốc

ngang

biến

ổi

iều

, đ

ộ

dốc

ngang

phần

giữa

vừa

phải

thuận

lợi

cho

chạy

tho

ớc

ờng

đư

ợc

nhiều

ở

đư

ờng

đô

thị

một

dải

chung

cho

giới

ơ.

Dạng

parabol

bậc

1,5:

thức

dạng

trong đó:

h : là chiều cao độ vồng của phần mặt đường;

B : là chiều rộng của phần xe chạy

Xác định được h1 = h, h2 = 0,91h, h3 = 0.75h, h4 = 0.54h, h5 = 0.29h.

Dạng mặt cắt ngang này có phần giữa thoải hơn, thích hợp với loại mặt đường bê tông nhựa, hoặc đá dăm trộn nhựa có chiều rộng từ 20m trở xuống.

4. Mặt cắt ngang dạng parabol bậc 3 cải tiến:

Công thức tính toán có dạng:

trong đó:

h : là chiều cao độ vồng của phần mặt đường;

B : là chiều rộng của phần xe chạy

Xác định được h1 = h, h2 = 0,90h1 , h3 = 0,77h1 , h4 = 0,59h1 , h5 = 0,34h1.

Dạng mặt cắt ngang này thoát nước nhanh, phần giữa không quá thoải. Với dốc ngang I < 3% có thể đảm bảo xe chạy an toàn.

II. Mặt cắt ngang dạng mái nhà

Mặt cắt ngang dạng mái nhà là mặt cắt ngang mà hai bên là đường thẳng, phần giữa bố trí đường cong hoặc đoạn chuyển tiếp. Loại mặt cắt ngang này có thể dùng ở đường có mặt đường cấp cao rộng trên 20m. Ưu điểm của dạng này là sự tiếp xúc giữa mặt đường và bánh xe đều, mặt đường ít bị bào mòn, nhưng nhược điểm là thoát nước kém hơn so với dạng parabol.

1. Dạng dốc ngang mái nhà có đoạn chuyển tiếp:

Khi độ dốc ngang mặt đường i < 2,0%, bố trí 2 đoạn chuyển tiếp đối xứng có độ dốc 0,8 – 1,0%.

Chiều dài đoạn chuyển tiếp bằng B/12 (với B là chiều rộng phần mặt đường xe chạy). Tại dải mép của mặt đường rộng 1 – 1,5 m dùng độ dốc tương đối lớn 3 – 4% để tăng dung tích ở rãnh và tốc độ thoát nước ngang của mặt đường.

Khi

ộ

dốc

ngang

mặt

đư

ờng

= 2,0 – 2,5%,

ở

giữa

bố

í 4 đ

oạn

chuyển

tiếp

ối

xứng

từng

đô

một

với

ộ

dốc

ngang

lần

ợt

à 0,8%

à 1,5%

kể

từ

đư

ờng

Chiều

oạn

chuyển

tiếp

bằng

/12.

Dải

rộng

1 – 1,5

bố

dốc

ngang

3 – 4%.

Dạng

à đ

ỉnh

Phần

giữa

à đư

ờng

cong

hoặc

parabol

đư

ờng

cong

chiều

/10.

Dải mép rộng 1m, có độ dốc ngang 3 – 4%. So với mặt cắt ngang dạng mái nhà trên, dạng này đẹp hơn, tiện cho xe chạy hơn. Dạng này có thể dùng cho mặt đường có chiều rộng B = 20 – 50m, với độ dốc ngang i = 1,0 – 1,5%.

IV.

Siêu cao

Cấu tạo siêu cao tuân theo quy phạm thiết kế đường ô tô hiện hành của Bộ Giao thông.

Đối với đường đô thị, yêu cầu về điều kiện bố trí siêu cao như sau:

+ trên các đường cao tốc có bán kính đường cong nằm nhỏ hơn 2000 m;

+ trên đường, đường phố cấp đô thị có bán kính nhỏ hơn 1200 m;

+ trên các đường, đường phố còn lại có bán kính nhỏ hơn 800 m đều phải cấu tạo siêu cao.

B – Thiết kế mặt bằng (bình đồ) đường đô thị

Thiết kế các yếu tố tuyến của đường đô thị phải tuân theo tất cả các nguyên tắc đi tuyến trên đường ô tô.

Khi xác định vị trí tuyến đường, thường tiến hành theo 2 giai đoạn: giai đoạn quy hoạch chung mạng lưới đường và giai đoạn xác định vị trí cụ thể từng tuyến đường.

Trong giai đoạn quy hoạch chung, chỉ xác định một cách sơ bộ vị trí, hướng tuyến và quan hệ giữa các tuyến đường với nhau. Ở giai đoạn sau, trên cơ sở quy hoạch của giai đoạn trước, xác định một cách chính xác vị trí cụ thể của từng đoạn đường và các yếu tố hình học của chúng: đoạn dốc, đoạn thẳng, đoạn vòng và cách nối giữa chúng… Xác định vị trí và kích thước trên mặt bằng là công tác thiết kế mặt bằng, xác định vị trí và kích thước theo chiều đứng là công tác thiết kế chiều đứng. Thiết kế chiều đứng theo tim đường là thiết kế mặt cắt dọc.

Các dạng mặt bằng tuyến:

Xe chạy trên đường thẳng thuận lợi, tầm nhìn tốt, đường ngắn, mặt khác công tác thiết kế đo đạc dễ dàng. Nhưng nếu đường thẳng quá dài (trên 5-6 km) quang cảnh trên đường đơn điệu buồn tẻ dễ làm cho lái xe mất tập trung, gây tai nạn. Vì thế mặt bẳng tuyến thường có các dạng kết hợp sau:

Đường thẳng dài, đường cong ngắn

Đường thẳng ngắn, đường cong dài

Đường thẳng dài, đường cong dài

Đường cong liên tục

Xuất phát từ điều kiện cho xe chạy an toàn, êm thuận và mỹ quan, nên thiết kế tuyến đường theo đường thẳng, đường vòng bán kính lớn, hoặc đường cong liên tục, tránh trường hợp đầu tiên.

Trong mạng lưới đường đô thị, nhất là khu trung tâm, đường giao nhau cùng mức nhiều, khoảng cách giữa hai đường giao nhau ngắn, vì thế nên thiết kế tuyến thẳng giữa hai đường giao nhau và lợi dụng chỗ giao nhau cho đường chuyển hướng.

Khi thiết kế đường đô thị cần giải quyết các vấn đề sau:

Chọn bán kính đường cong

Cách nối giữa đường thẳng và đường cong

Tính toán tầm nhìn

Bố trí cầu

Bố trí nút giao thông

Bố trí chiếu sáng, cây xanh, bến xe, điểm đỗ xe,…

Các nội dung trên được thể hiện trên bản vẽ mặt bằng với tỷ lệ 1:500 – 1:5000 tùy theo giai đoạn thiết kế.

II.

Một số nguyên tắc định tuyến đường đô thị trên bản đồ

1. Cần nắm vững các chủ trương của nhà nước và địa phương:

Khi xây dựng tuyến mới hay cải tạo tuyến cũ thường ảnh hưởng đến quyền lợi của người dân như giải tỏa đất để làm đường. Vì thế khi định tuyến phải trên tinh thần hạn chế phá dỡ các công trình hiện có, đặc biệt là những công trình có giá trị (văn hóa, tôn giáo, các công trình kiến trúc lớn, điển hình của thành phố); tiết kiệm đất đai, tiến hành thương lượng đền bù.

Nắm vững các tiêu chuẩn kỹ thuật, các đặc điểm tự nhiên của tuyến đường:

Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường như: bán kính đường cong nằm, độ dốc dọc, chiều rộng nền đường, tầm nhìn...; đồng thời là các điều kiện tự nhiên tuyến đường đi qua (công trình đã xây dựng, địa hình, địa vật, địa chất, thủy văn)

3. Xác định các điểm khống chế về mặt bằng và cao độ:

- Các điểm khống chế:

điểm đầu, điểm cuối tuyến,

vị trí cầu,

chỗ giao nhau với đường sắt và các đường khác (cùng mức hay khác mức, đường cùng cấp hay khác cấp...),

các công trình có giá trị (có các yêu cầu đặc biệt gì không...),

các đoạn ven sông, hồ (đi lấn ra thì sao, độ cao đã hợp lý chưa?), tận dụng các đoạn đường hiện có....

- Khi giao với đường sắt nên là trực giao và góc giao không nên nhỏ hơn 450 (vuông góc để thoát nhanh và đảm bảo tầm nhìn cho cả hai phía);

- Khi giao với đường bộ, góc giao không nên vượt quá trị số 90 ± 300

Chú ý: Cần xác định các điểm khống chế cả trên mặt bằng và mặt đứng: đường ven sông, hồ phải cao hơn mực nước ứng với tần suất thiết kế; các cao độ cầu cống, các vị trí hố ga thu nước; cao độ các công trình hai bên đường.

4. Bố trí hợp lý các đoạn thẳng, đoạn cong và nối tiếp chúng:

- Nên tận dụng chỗ giao nhau để chuyển hướng nhằm giảm số lượng các đường cong nằm.

- Khi góc ngoặt bé (

3-50) thì không cần phải thiết kế đường cong nằm;

- Nên bố trí các đường cong nằm có bán kính lớn, nếu phải bố trí đường cong nằm bán kính nhỏ thì phải bố trí độ dốc siêu cao, độ mở rộng, đường cong chuyển tiếp như quy định hiện hành của Bộ giao thông;

5. Các yếu tố khác cần xét:

- Đường có lưu lượng giao thông lớn nên bố trí tuyến thẳng, ngắn;

- Tận dụng các điều kiện tự nhiên thuận lợi (địa hình, địa chất, thủy văn...) để giảm chi phí xây dựng.

- Khi chọn hướng tuyến cần chú ý đến ảnh hưởng của gió, ánh sáng...

- Tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển đô thị trong tương lai (thông qua quy hoạch tổng thể đô thị)

III.

Các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ đường đô thị:

1. Đường cong trên bình đồ:

Đường cong trên bình đồ cần phải thiết kế theo các quy định của Bộ giao thông đối với đường ô tô thông thường:

Đường cong đơn giản là một cung tròn có bán kính R, có góc ngoặt α. Các yếu tố khác có thể được xác định theo công thức:

T = Rtg (α/2)

P = R (sec(α/2) – 1)

K = (πRα/180)

D = 2T – K

Trong đó: T – tiếp tuyến

P – phận cự

K – chiều dài đường cong

D – độ chện lệch về độ dài giữa tiếp tuyến và đường cong.

Khi xe ô tô chạy trên đường cong thì xuất hiện lực ly tâm:

C = GV2/gR

Trong đó: G – trọng lượng xe ô tô

g – gia tốc rơi tự do

V – tốc độ xe chạy (m/s)

R – bán kính đường cong.

Lực ly tâm tác dụng thẳng góc với hướng xe chạy, có ảnh hưởng rất lớn tới điều kiện xe chạy, có thể làm xe bị lật hay trượt ngang, làm hành khách trên xe cảm thấy khó chịu, tài xế khó điều khiển xe, lốp dễ bị biến dạng, mau mòn và tốn nhiên liệu.

Lực ly tâm tỷ lệ thuận với vận tốc, tỷ lệ nghịch với bán kính đường cong. Do đó, tốc độ càng lớn, bán kính đường cong càng nhỏ thì lực ly tâm càng lớn. Việc xác định hợp lý bán kính đường cong rất quan trọng, nhất là đối với đường cho xe có tốc độ lớn. Bán kính đường cong càng lớn, xe chạy càng an toàn, êm thuận.

Đem chiếu các lực tác dụng vào xe lên trục song song với mặt đường được:

Y = C. cosα ± G.sinα

α là góc nghiêng của mặt đường thường rất nhỏ nên có thể coi cosα = 1, sinα = tgα = i0 (i0 – độ dốc ngang mặt đường). Dùng dấu + khi mặt đường nghiêng về phía bụng đường vòng và ngược lại.

Y = C ± G. i0 = GV2/gR ± G. i0

Đặt µ = Y/G = V2/gR ± i0

R = V2/g(µ ± i0), m (khi V tính theo đơn vị m/s)

R = V2/127g(µ ± i0), m (khi V tính theo đơn vị km/h)

µ - hệ số lực ngang, µ càng lớn xe càng kém ổn định. Khi xác định µ phải xuất phát từ các điều kiện ổn định chống lật, chống trượt ngang, êm thuận và kinh tế.

Căn cứ vào thực nghiệm có các thông số sau:

µ ≤ 0,1 – hành khách không có cảm giác xe chạy trên đường vòng.

µ = 0,15 – hơi có cảm giác xe chạy trên đường vòng

µ = 0,20 – hơi có cảm giác khó chịu

µ = 0,35 – có cảm giác khó chịu

µ = 0,40 – có cảm giác nguy hiểm, xe có khả năng bị lật.

Xuất phát từ điều kiện trên nên chọn R càng lớn càng tốt (µ < 0,15).Trong trường hợp điều kiện địa hình khó khăn, phải dùng đường vòng có R nhỏ, để đảm bảo xe chạy an toàn cần bố trí siêu cao (mặt đường một mái nghiêng cả về phía bụng đường cong) và có thể chọn trị số µ lớn hơn. Trong trường hợp hết sức khó khăn mới dùng µ = 0,20. Tất nhiên với trị số này xe chạy kém an toàn hơn và tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, lốp mau mòn hơn.

Khi tăng bán kính đường cong, có thể rút ngắn được chiều dài đường, như vậy giảm được chi phí xây dựng, phí tổn hại vận tải, điều kiện xe chạy tốt hơn, an toàn, êm thuận hơn. Vì vậy trong điều kiện có thể, kiến nghị dùng R càng lớn càng tốt (R = 3000 – 5000 m).

Bán kính đường cong trên bình đồ được quy định theo cấp đường như sau:

Loại đường, đường phố

Bán kính đường cong bình đồ theo trục tim, m

Tối thiểu

Nên dùng

Đường cao tốc

600

3,000 – 5,000

Đường phố chính cấp I

400

2,000 – 5,000

Đường phố chính cấp II

250

1,000 – 5,000

Đường khu vực

250

1,000 – 5,000

Đường vận tải

250

1,000 – 5,000

Đường khu nhà ở

125

300 – 3,000

Đường khu công nghiệp, kho tàng

125

500 – 5,000

Ngõ phố

Đư

ờng

đô

thị

khi

ở

hai

ờng

bố

cao

Cho

khi

chọn

trị

số

lớn

hoặc

tối

thiểu

nhỏ

nhất

cao

RminKSC = V2/127(µ – i0)

i0 – độ dốc ngang mặt đường;

µ – hệ số lực ngang (=0,08 nơi có điều kiện, = 0,1 nơi khó khăn).

2. Siêu cao:

Như trên đã nói, khi thiết kế đường đô thị, nên dùng R lớn để tránh phải bố trí siêu cao. Tuy nhiên trong trường hợp R < RminKSC, thì phải bố trí siêu cao để xe chạy an toàn, êm thuận. Độ dốc siêu cao is có thể xác định như sau:

is = V2/127R – µ = V2/127R – φ0

V – tốc độ xe chạy, km/h

φ0 – hệ số bám ngang giữa lốp xe với mặt đường.

Độ dốc siêu cao được xác định theo R, trong khoảng 2-6%

Để chuyển từ mặt đường hai mái thành mặt đường một mái, cần có đoạn chuyển tiếp, đoạn đó gọi là đoạn nối siêu cao. Chiều dài tối thiểu đoạn nối siêu cao được xác định như sau:

Khi quay mặt đường quanh mép trong (lúc chưa mở rộng):

L = (B*

is)/ it , m

Khi quay mặt đường quanh tim đường:

L = B(is + i0 )/2it, m

B – chiều rộng mặt đường;

is – độ dốc siêu cao;

i0 – độ dốc ngang mặt đường;

it – độ dốc tăng them ở mép ngoài của mặt đường.

it = 0,5% đối với đường phố cấp I, it = 1% đối với đường khác thuộc vùng đồng bằng và đồi, it = 2% đối với vùng núi.

Trị số L được chọn theo bội số của 5 và không nhỏ hơn 10m.

Hai cách quay mặt đường:

Quay quanh mép trong mặt đường (khi chưa mở rộng):

trước hết nâng lề đường lên ngang với độ dốc ngang mặt đường i0 trên một đoạn đường l1; rồi quay mặt đường cùng lề đường phía ngoài quanh tim đường trên một đoạn l2 cho tới khi cả hai phần mặt đường và lề đường có cùng độ dốc ngang i0; sau đó quay tất cả mặt đường và lề đường quanh mép trong mạt đường (mép trước khi mở rộng) cho tới khi đạt được is trên đoạn đường l3.

Quay quanh tim đường:

trước tiên nâng lề đường cả hai bên lên ngang với độ dốc ngang mặt đường i0 trên một đoạn l1, sau đó quay mặt đường cùng lế đường phía ngoài quanh tim đường trên một đoạn đường l2 cho tới khi cả hai phần lề đường và mặt đường cùng có độ dốc ngang i0, rồi quay tất cả mặt đường và lề đường cả hai bên tim đường quanh tim đường trên một đoạn l3 cho đến khi đặt được độ dốc ngang is.

Trong hai phương pháp bố trí siêu cao trên, phương pháp đầu được dùng phổ biến hơn, phương pháp sau thích hợp đối với nền đường đắp, không thích hợp với nền đường đào vì dễ đọng nước.

3. Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong:

Khi xe chạy trên đường cong, mỗi bánh xe đều lăn theo quỹ đạo riêng, do đó làm cho chiều rộng của làn xe tăng lên. Để đảm bảo xe chạy trên đường vòng cũng như chạy trên đường thẳng, phải mở rộng mặt đường.

Độ mở rộng mặt đường phần xe chạy trong đường cong vẫn được tính toán theo các công thức tính toán độ mở rộng trong đường ô tô của phần Thiết kế đường F1:

e’ = (l2/2R) + (0,05V/R0,5)

l – chiều dài của xe tính từ đầu xe tới trục bánh sau.

V – tốc độ xe chạy, km/h

Độ mở rộng của cả mặt đường là:

e = ne’

Vị trí mở rộng là ở phía bụng của đường vòng. Trường hợp khó khăn có thể mở rộng một nửa phía bụng, một nửa phía lưng. Nếu nền đường có lề đường thì mở rộng mặt đường vào lề đường, không mở rộng nền đường. Chỉ mở rộng nền đường khi chiều rộng lề đường không đảm bảo chiều rộng tối thiểu 0,5m sau khi mở rộng mặt đường.

Các quy định về độ mở rộng trong đường cong nằm đối với đường đô thị được quy định bảng dưới đây:

Bán kính đường cong

750-550

550-400

400-300

300-200

200-150

150-90

90-60

Độ mở rộng cho 1 làn xe, m

4. Tầm nhìn:

Tầm nhìn trong đường đô thị có cơ sở tính toán dựa trên các công thức tính toán tương tự như trên đường ô tô thông thường (các công thức tính toán có thể tham khảo trong giáo trình Thiết kế đường ô tô F1).

Tầm nhìn trên bình đồ và mặt cắt dọc phải đảm bảo không nhỏ hơn các trị số trong bảng dưới đây:

Loại đường, đường phố

Tầm nhìn tối thiểu, m

Một chiều

Hai chiều

Đường cao tốc

175

350

Đường phố chính cấp I

140

280

Đường phố chính cấp II

100

200

Đường khu vực

100

200

Đường vận tải

100

200

Đường khu nhà ở

150

Đường khu công nghiệp, kho tàng

150

Ngõ phố

Chú ý:

- Tầm nhìn lấy theo điều kiện vị trí của điểm nhìn (mắt người lái xe) ở độ cao 1.2 m trên làn xe ngoài cùng bên phải và cách mép phần xe chạy (bó vỉa) 1.5 m (tương tự tiêu chuẩn đường ô tô) ;

- Phạm vi tầm nhìn phải được thể hiện trong hồ sơ thiết kế, và không cho phép xây dựng công trình và trồng cây cao quá 0,5 m trong phạm vi này.

- Đối với đường cải tạo, nếu có căn cứ kinh tế kỹ thuật, cho phép giảm trị số tầm nhìn trong bảng trên phù hợp với tốc độ tính toán được chấp nhận. Khi đó phải có biển báo để đảm bảo an toàn giao thông.

IV.

Vẽ

mặt

bằng

ồ

) đư

ờng

đô

thị

- Tùy theo giai đoạn thiết kế, yêu cầu nội dung của bản vẽ khác nhau, dựa trên nguyên tắc "giai đoạn sau bao giờ cũng chi tiết, cụ thể và chính xác hơn giai đoạn trước.

Giai đoạn lập dự án đầu tư xây dựng công trình: 1:2000 - 1:5000, hoặc 1:10000

Giai đoạn thiết kế kỹ thuật 1:500 - 1:1000. Nội dung cần ghi rõ:

- Tim đường và các cọc;

- Đường đỏ xây dựng (phạm vi) của đường hiện có và theo thiết kế;

- Phạm vi và đặc điểm hiện các công trình xây dựng hiện có và theo thiết kế, vị trí và tọa độ các điểm ra vào các tiểu khu; vẽ từ phạm vi đường đỏ ra từ 20 - 50 m tùy theo cấp đường.

- Các bộ phận của đường: hè đường, phần xe chạy, dải phân cách, đảo giao thông, các vạch phân làn, các vị trí của dải đi bộ qua đường, các ký hiệu giao thông trên mặt đường, vị trí các biển báo, đèn đường (chiếu sáng, trang trí), cây xanh, điểm đỗ xe buýt, bãi đỗ xe, ....

Chú ý: Các vị trí nút giao phức tạp nên có bản vẽ riêng chi tiết;

- Vị trí các lỗ khoan, hố thăm dò địa chất, thủy văn, giếng thu, giếng thăm, cột điện.

Các bộ phận chi tiết nếu thấy cần thiết có thể phóng to theo tỷ lệ 1:50 - 1:100.

- Trong bản vẽ cần có thuyết minh ngắn gọn, các chú thích về các ký hiệu sử dụng trong bản vẽ, hướng Bắc (để biết được góc phương vị của các cánh tuyến); tọa độ các đường chuyền dọc tuyến, các mốc tọa độ GPS, các đỉnh chuyển hướng

Tham khảo các giá trị bán kính đường cong nằm, siêu cao, mở rộng, tầm nhìn... trong tiêu chuẩn về đường đô thị; Cách chứng minh có sẵn trong tkd F1

C – Thiết kế mặt cắt dọc (trắc dọc) đường đô thị

Quy định chung.

Đường đỏ của mặt cắt dọc đường phố là đường biểu thị cao độ thiết kế của phần xe chạy qua mặt phẳng thẳng đứng dọc đường phố, thường được lấy theo tim phần xe chạy. Đây là trường hợp đơn giản chỉ thích hợp với đường phố có mặt cắt ngang đối xứng qua tim đường. Còn các trường hợp khác phải tùy vào điều kiện cụ thể để quy định:

Khi đường phố có nhiều phần xe chạy, hoặc phần xe chạy không đối xứng, mặt cắt dọc được thiết kế theo tim các phần xe chạy, hoặc mép mặt đường.

Đường phố có đường sắt chung với đường ô tô thì cao độ đường đỏ được thiết kế theo đỉnh đường ray ngoài (phía giáp với phần giao thông ô tô).

Nếu độ dốc dọc của rãnh thoát nước không trùng với độ dốc của đường thì trên mặt cắt dọc tim đường, cần vẽ mặt cắt dọc của (đáy) rãnh.

II.

Một số nguyên tắc khi thiết kế mặt cắt dọc đường đô thị:

Mặt cắt dọc đường đô thị phải được thiết kế đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận, đạt tốc độ yêu cầu. Tại các điểm gãy cần bố trí đường cong đứng có bán kính tương đối lớn.

Mặt cắt dọc đường đô thị phải phù hợp với quy hoạch chiều đứng chung (quy hoạch thiết kế san nền) của đô thị để đảm bảo mối tương quan hợp lý giữa đường phố và các công trình xây dựng trong đô thị, đảm bảo các độ cao khống chế.

Mặt cắt dọc phải đảm bảo thoát nước dễ dàng ở tiểu khu hai bên đường và mặt đường: nói chung độ cao của bó vỉa phải thấp hơn độ cao của đường đỏ xây dựng. Độ cao của đáy mặt đường phải cách mực nước ngầm một khoảng cách nhất định, đảm bảo nền đường ổn định và đạt cường độ yêu cầu. Độ cao của mặt đường phải cao hơn mực nước thiết kế tối thiểu 0,5m đối với đường ven song, hồ, biển.

Độ cao của đường đỏ phải đảm bảo công trình ngầm có chiều dày đắp tối thiểu (0,7 – 1,0m phụ thuộc vào loại công trình ngầm) .

Trên cơ sở đảm bảo nền đường ổn định, đường đỏ nên bám sát địa hình để giảm khối lượng đào đắp. Tuy nhiên ở vùng địa hình phức tạp, đường thiết kế không thể bám sát địa hình để tránh độ dốc dọc lớn nhất và đường lên xuống nhiều lần.

Thiết kế đường đỏ của mặt cắt dọc được tiến hành đồng thời với việc kiểm tra cao độ thiết kế trên mặt cắt ngang đường, được vẽ cho mỗi cọc 100m hoặc 20m và tại các cọc trung gian đặc trưng, để dự đoán được khối lượng đào đắp, mức độ sử dụng kết cấu mặt đường cũ, vấn đề thoát nước mưa từ các khu xây dựng chảy ra và việc bố trí hè đường.

III.

Độ dốc dọc, chiều dài đoạn dốc và độ cao khống chế của đường đô thị:

Độ dốc dọc:

Khi chọn độ dốc dọc của đường phải xuất phát từ yêu cầu xe chạy và yêu cầu thoát nước. Khi vận dụng trị số độ dốc dọc tối đa phải căn cứ vào loại phương tiện giao thông chủ yếu để quyết định:

Nếu xe đạp và xe cơ giới đi chung, khi khối lượng đào đắp nhỏ thì nên lấy theo độ dốc dọc quy định đối với đường dành cho xe đạp.

Nếu đi riêng có thể vận dụng độ độ dốc dọc cho từng loại phương tiện.

Để đảm bảo thoát nước dễ dàng thì độ dốc dọc không được nhỏ hơn độ dốc dọc nhỏ nhất (imin), imin = 0,3 – 0,5%. Nếu gặp trường hợp độ dốc dọc của đường nhỏ hơn imin, thì phải thiết kế rãnh biên dạng răng cưa. Để đảm bảo xe chạy thuận lợi, chọn độ dốc dọc càng nhỏ càng tốt nhưng không được nhỏ hơn imin.

Độ dốc dọc tối đa theo tim phần xe chạy của đường đô thị được quy định theo bảng sau:

Loại đường

Độ dốc dọc tối đa (

Đường cao tốc

Đường phố chính cấp I

Đường phố chính cấp II

Đường khu vực

Đường vận tải

Đường khu nhà ở

Đường khu công nghiệp, kho tàng

Ngõ phố

Chú ý:

Đối với vùng núi, vùng đặc biệt khó khăn, đường phố cải tạo nếu có đủ các căn cứ kinh tế - kỹ thuật thì cho phép tăng

them

độ dốc dọc trong bảng trên như sau:

- Đối với đường phố chính và đường vận tải: 1 0/00

- Đối với đường phố khu vực đường nội bộ: 2 0/0

đư

ờng

dốc

lớn

ó đư

ờng

với

nhỏ

, đ

iều

kiện

chạy

rất

xấu

ì đ

ộ

dốc

mặt

đư

ờng

lớn

ộ

dốc

dọc

đư

ờng

nhỏ

, đ

ộ

dốc

lớn

. Đ

ể

ảm

bảo

chạy

thuận

tiện

cần

triết

giảm

imax

tại

những

vị

í (

ở

rẽ

phải

à đ

oạn

dẫn

ến

chỗ

giao

nhau

ớc

quảng

ờng

nhỏ

Bán kính đường cong nằm (m)

Giảm độ dốc dọc

Chiều dài đoạn dốc:

Để đảm bảo xe chạy an toàn êm thuận, cần hạn chế các điểm đổi dốc, như vậy mỗi đoạn dốc cần có chiều dài tương đối lớn. Đoạn dốc càng dài, càng có điều kiện bố trí đường cong đứng có bán kính lớn, càng tạo điều kiện cho xe chạy êm thuận. Chiều dài tối thiểu đoạn dốc phải đảm bảo bố trí được hai đường cong đứng.

Tốc độ tính toán, km/h

100

Chiều dài tối thiểu của đoạn dốc, m

200

(150)

150

(120)

120

(80)

100

(60)

(50)

(40)

(30)

(20

Độ cao khống chế:

Các độ cao khống chế khi thiết kế mặt cắt dọc cần được đánh dấu rõ rang. Độ cao khống chế trong đường đô thị thường là các điểm sau: độ cao điểm đầu, điểm cuối tuyến, độ cao tại chỗ đường giao nhau với đường bộ, đường sắt, độ cao thiết kế của cầu, độ cao của các công trình quan trọng hai bên đường.

Cách xác định một số độ cao khống chế:

Độ cao mặt cầu:

H = hn + hs + ht + hc + hm , m

hn – độ cao mặt nước thiết kế của sông, m;

hs – chiều cao của song (nếu là mặt nước rộng), thường hs = 0,5m.

ht – chiều cao tĩnh không, phụ thuộc vào yêu cầu thông tàu thuyền.

hc – chiều cao kết cấu cầu, m;

hm – bề dày kết cấu mặt đường, m.

Độ cao mặt cầu cạn có đường sắt bên dưới:

Hc = hr + ht + hc + hm + hl , m

Hr – độ cao mặt ray đường sắt, m;

Ht – chiều cao tĩnh không đường sắt, phụ thuộc vào loại tàu đi lại (5,5 – 6,55m).

hc – chiều cao kết cấu cầu, m;

hm – bề dày kết cấu mặt đường, m

hl – độ lún dự phòng của cầu.

Độ cao mặt cầu cạn có đường ô tô bên dưới:

Hc = hđ + ht + hc + hm , m

Hđ – độ cao mặt đường, m;

Ht – chiều cao tĩnh không đường ô tô, phụ thuộc vào loại xe đi lại (4,5 – 5,5m).

hc – chiều cao kết cấu cầu, m;

hm – bề dày kết cấu mặt đường, m

Độ cao đường sắt:

là độ cao mặt ray.

Độ cao chỗ đường giao nhau cùng mức:

là độ cao tâm điểm của đường giao nhau.

Độ cao của công trình quan trọng hai bên đường:

khi xác định độ cao của đường cần đảm bảo yêu cầu thoát nước dễ dàng từ tiểu khu và yêu cầu đi lại thuận tiện khi ra vào các công trình. Độ cao của công trình phải cao hơn độ cao tim đường từ 0,3 – 0,5m và đảm bảo độ dốc ngang vỉa hè dốc về phía rãnh biên.

IV.

Đường cong đứng:

Những đoạn đường có độ dốc khác nhau sẽ tạo nên những chỗ gãy khúc gây khó khăn cho xe chạy. Chỗ gãy khúc này có hai dạng: lồi và lõm. Để xe chạy qua những chỗ gãy khúc được êm thuận cần bố trí tại đó những đường cong lồi hoặc lõm. Đường cong này có dạng cung tròn hoặc parabol, dùng phổ biến là dạng cung tròn. Vì trị số góc ngoặt không lớn, có thể biểu thị gần đúng như sau:

ω = i1 – (– i2) = i1 + i2

i1, i2 – độ dốc dọc, khi lên dốc mang dấu (+), khi xuống dốc mang dấu (-).

Khi ω > 1% (với tốc độ thiết kế > 40 km/h) và ω > 2% (với đường có tốc độ thiết kế < 40 km/h) phải bố trí đường cong đứng.

Tại chỗ gãy khúc tầm nhìn không đảm bảo, nên để xác định bán kính tối thiểu đường cong lồi, phải dựa vào điều kiện đảm bảo tầm nhìn.

Đối với đường cong đứng lõm, bán kính tối thiểu của nó có thể được xác định theo điều kiện đảm bảo xe chạy êm thuận, không bị xung kích mạnh do lực ly tâm gây nên.

Loại đường phố

Hiệu đại số 2 độ dốc

(0/0)

Bán kính tối thiểu đường cong đứng

Đường cong lồi

Đường cong lõm

Đường cao tốc

Đường phố chính

Đường khu vực

Đường vận tải

Đường nội bộ

10,000

6,000

4,000

6,000

2,000

1,500

1,000

1,500

500

cầu

kiến

tho

ớc

khi

thiết

kế

mặt

cắt

dọc

Về phương diện kiến trúc, độ dốc dọc i<1 – 2% là thích hợp nhất, nếu i = 4-5%, thường phải nâng cao nền nhà hai bên. Nếu độ dốc dọc lớn hơn nữa, nhà cửa phải xây theo từng bậc, như vậy ảnh hưởng xấu đến bộ mặt đường phố, đồng thời thi công phức tạp hơn.

Nếu đường thẳng bằng hoặc hơn lõm, thì người đi trên đường có thể thấy được toàn bộ chiều dài đường. Nếu hơi lõm thì đẹp hơn, nhưng khó khăn hơn trong vấn đề thoát nước.

Nếu là đường cong lồi, thì thường không nhìn thấy được toàn cảnh đường phố, nếu dốc càng lớn, phần bị khuất càng nhiều. Đường càng thẳng nhược điểm này càng rõ. Để hạn chế nhược điểm này có một số giải pháp sau:

Tăng bán kính đường cong đứng để hạ thấp phần lồi;

Nâng cao đoạn đường sau điểm gãy;

Bố trí quảng trường ngay trên đỉnh dốc;

Hai bên đoạn đường sau điểm gãy xây dựng công trình cao đẹp hoặc trồng cây xanh.

Giữa hai chỗ đường giao nhau, nên tránh thiết kế mặt cắt dọc dạng lõm vì thoát nước khó khăn. Khi nỗi tiếp hai đường giao nhau, phải xét tới độ dốc, hướng dốc, hệ thống thoát nước mặt và cấp hạng đường. Có hai cách nối tiếp:

Nối tim đường này với mép đường kia,

Nối tim đường này với tim đường kia.

Cách đầu áp dụng khi đường có tiêu chuẩn kỹ thuật thấp nối vào đường có tiêu chuẩn kỹ thuật cao và không có hệ thống cống ngầm. Cách sau áp dụng khi hai đường có tiêu chuẩn kỹ thuật ngang nhau và có cống ngầm thoát nước.

VI.

Thiết kế rãnh biên dạng răng cưa:

Độ dốc của rãnh biên thường làm theo độ dốc dọc của đường. Trong trường hợp độ dốc dọc của đường quá nhỏ (<0,3 0/0 đối với mặt đường cấp cao, 0,5 0/0 đối với mặt đường quá độ), thì mặt cắt dọc của rãnh biên phải thiết kế theo dạng răng cưa để đảm bảo thoát nước.

Để giải quyết vấn đề thoát nước cho đường trên những đoạn có mặt cắt dọc như trên, có hai giải pháp thường được sử dụng như sau:

1. Mặt cắt dọc đường thiết kế theo dạng răng cưa có độ dốc 0,5 0/0:

ặt cắt dọc của rãnh thiết kế song song với trắc dọc đường (trong thực tế trên đường có độ dốc dọc 0,5 0/0 người lái xe không nhận biết và không ảnh hưởng tới tốc độ xe chạy).

2. Thiết kế mặt cắt dọc rãnh biên dạng răng cưa:

Mặt cắt dọc đường thiết kế với độ dốc như thiết kế (

< 0,3 0/0 hoặc 0,5 0/0), nước từ mặt đường thoát theo độ dốc ngang của mặt đường, mặt cắt dọc của đáy rãnh được thiết kế theo dạng răng cưa.

ộ

cao

vỉa

thay

ổi

ộ

dốc

ngang

mặt

đư

ờng

thay

ổi

theo

. Đ

ể

ảm

bảo

ộ

dốc

ngang

ở

mặt

đư

ờng

chung

thay

ổi

thiết

kế

một dải chuyển tiếp rộng 1-1,5m sát với tấm đan rãnh, có độ dốc ngang biến đổi gắn với mép đan rãnh.

Chiều cao của bó vỉa sẽ thay đổi từ 8-20 cm; tại chỗ thấp nhất của rãnh biên, bố trí giếng thu nước.

Tính chiều dài các đoạn rãnh:

a. Đối với đoạn đường có độ dốc dọc bằng 0 (i0 = 0)

Khoảng cách giữa các giếng thu nước là:

h1, h : là chiều cao lớn nhất và nhỏ nhất của bó vỉa

i : là độ dốc dọc của rãnh biên, thường dùng

= 0,4 0/00

b. Đối với đoạn đường có độ dốc nhất định (i0

0), nhưng nhỏ hơn độ dốc tối thiểu (i0 < 0,3 0/0 – 0,5 0/0):

Tại nhánh

dọc

ó đ

ộ

dốc

dấu với độ dốc dọc mặt đường:

h1 = i0.x + h + i.x

Tại nhánh

ó đ

ộ

dốc dọc không cùng dấu với độ dốc dọc của mặt đường:

h1 = i(L-x) + h - i0(L-x)

X – khoảng cách từ rãnh thu tới điểm phân thủy

Chú ý:

- Khi chiều rộng phần xe chạy nhỏ, hiệu số h1 - h nên nhỏ để tránh bề mặt của mặt đường thay đổi rõ rệt, tuy nhiên khi đó số giếng thu sẽ tăng lên.

- Thiết kế rãnh biên dạng răng cưa tuy đảm bảo được thoát nước mặt đường, nhưng nhược điểm là thi công phiền phức, chi phí xây dựng tăng lên do có thêm các hố thu, cải tạo mở rộng mặt đường tương đối khó khăn. Do đó, nên hạn chế thiết kế rãnh biên kiểu này mà nên điều chỉnh độ cao thiết kế để đảm bảo đường có độ dốc tối thiểu.

VII.

ớc

thiết

kế

trắc

dọc

1. Vẽ đường mặt đất (đường đen)

Dựa vào kết quả cao đạc (đo cao), vẽ theo tỷ lệ 1:500 - 1:1000 đối với hoành độ và 1:50 - 1:100 đối với tung độ. Đường nối liền các độ cao là đường đen, dưới đường đen, dưới đường đen vẽ mặt cắt địa chất. Phía dưới là bảng ghi những thông tin cần thiết về mặt cắt dọc.

2. Xác định các độ cao khống chế, đánh dấu trên mặt cắt dọc.

3. Kẻ đường đỏ (đường thiết kế)

Sau khi xác định các độ cao khống chế trên toàn tuyến, tiến hành vạch đường đỏ trên cơ sở cân bằng khối lượng đào đắp theo hướng dọc và hướng ngang (kể cả tiểu khu hai bên), đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật (imax, imin, chiều dài đoạn dốc...).

Chú ý: khi vạch đường đỏ không nhất thiết cứ phải bắt đầu từ điểm đầu, hoặc điểm cuối của tuyến mà có thể bắt đầu từ giữa tuyến. Vừa vạch đường đỏ, vừa tiến hành điều chỉnh đảm bảo tuyến đường thiết kế phù hợp với yêu cầu về tính an toàn, kinh tế, và êm thuận.

4. Chọn bán kính đường cong đứng, tính toán các yếu tố của đường cong đứng

Bán kính đường cong đứng được lựa chọn dựa trên nguyên tắc không tăng quá đáng khối lượng đào đắp, trị số bán kính càng lớn càng tốt, tránh dùng bán kính nhỏ nhất.

5. Tính toán độ cao thiết kế và độ cao thi công

Tính toán độ cao thiết kế cho tất cả các cọc.

H = H0 + l.i khi lên dốc

H = H0 - l.i khi xuống dốc

Trong đó:

H-độ cao thiết kế (m);

H0- độ cao của điểm đổi dốc (m);

i - độ dốc dọc thiết kế;

l - khoảng cách nằm ngang từ điểm đổi dốc tới cọc được tính.

Căn cứ vào độ cao mặt đất và độ cao thiết kế, có thể xác định được cao độ thi công cho từng cọc.

6. Thiết kế rãnh biên răng cưa (nếu có).

7. Vẽ mặt cắt dọc theo mẫu quy định.

VIII.

Vẽ mặt cắt dọc đường đô thị:

Tùy theo giai đoạn thiết kế, nội dung cụ thể như sau:

1. Trong bước lập báo cáo dự án đầu tư xây dựng công trình

Tỷ lệ mặt cắt dọc 1:2000 - 1:5000 đối với hoành độ; 1:200 - 1:500 đối với tung độ. Trên bản vẽ cần ghi rõ các nội dung sau:

- Đường đen và độ cao của nó;

- Đường đỏ và độ cao của nó;

- Độ cao thi công;

- Các cọc km, cọc H và khoảng cách giữa các cọc, cự ly cộng dồn, lý trình các cọc đó;

- Độ dốc dọc và chiều dài từng đoạn;

- Đối với đường cải tạo, nên thể hiện cả loại mặt đường và cấu tạo của từng đoạn;

2. Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật:

Tỷ lệ mặt cắt dọc 1:500 - 1:1000 đối với hoành độ; 1:50 - 1:100 đối với tung độ. Trên bản vẽ ngoài các hạng mục như đã ghi trong giai đoạn trên, cần có thêm các hạng mục sau:

- Bổ xung các cọc địa hình (giao cắt giữa đường đen và đường đỏ), các cọc công trình qua trọng;

- Đường cong đứng và các yếu tố hình học của nó;

- Mặt cắt địa chất (theo đúng tỷ lệ tung độ thường dùng); có ghi vị trí mực nước ngầm;

- Sơ đồ mặt bằng duỗi thẳng (bình đồ duỗi thẳng);

- Độ cao, độ dốc thiết kế của rãnh; vị trí, độ cao tại nắp và đáy các hố ga, cống thoát nước ngang.

Bạn đang đọc truyện trên: AzTruyen.Top

Trước Sau

Tags: